GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA

Transcripción

1 GUÍA DOCENTE DE LA ASIGNATURA G735 - Mecánica Aplicada Grado en Ingeniería Mecánica Obligatoria. Curso 2 Curso Académico

2 1. DATOS IDENTIFICATIVOS Título/s Grado en Ingeniería Mecánica Tipología y Obligatoria. Curso 2 Curso Centro Módulo / materia ASIGNATURAS DE SEGUNDO CURSO MATERIA FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA MECÁNICA MÓDULO DE AMPLIACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA Código y denominación G735 - Mecánica Aplicada Créditos ECTS 6 Cuatrimestre Cuatrimestral (1) Web Idioma de impartición Español Forma de impartición Presencial Departamento Profesor responsable Número despacho Otros profesores DPTO. INGENIERIA ESTRUCTURAL Y MECANICA JOSE LUIS NIEMBRO DE LA BARCENA jose.niembro@unican.es E.T.S.I. Industriales y Telecomunicación. Planta: - 2. DESPACHO (S2043) ANA MAGDALENA DE JUAN DE LUNA 2. CONOCIMIENTOS PREVIOS Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales; métodos numéricos; algorítmica numérica; estadística y optimización. Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. Capacidad de visión espacial y conocimiento de las técnicas de representación gráfica, tanto por métodos tradicionales de geometría métrica y geometría descriptiva, como mediante las aplicaciones de diseño asistido por ordenador. 3. COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ESPECÍFICAS DEL PLAN DE ESTUDIOS TRABAJADAS Competencias Genéricas Obtención del conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones. Adquisición de la capacidad de comunicarse en lengua extranjera. 1 Competencias Específicas Nivel Comprensión y dominio de los conceptos básicos sobre las leyes generales de la mecánica, termodinámica, campos y ondas y electromagnetismo y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería. Nivel 2 2 2

3 3.1 RESULTADOS DE APRENDIZAJE - - El alumno será capaz de resolver problemas de Cinemática del sólido rígido, aplicando fundamentalmente las leyes de campos de velocidades y aceleraciones. - El alumno será capaz de resolver problemas de Dinámica del sólido rígido, aplicando fundamentalmente las ecuaciones de la Dinámica. 4. OBJETIVOS Conseguir que el alumno adquiera la capacidad para modelizar y obtener las magnitudes cinemáticas y dinámicas de sistemas mecánicos constituidos por sólidos rígidos. 5. MODALIDADES ORGANIZATIVAS Y MÉTODOS DOCENTES ACTIVIDADES ACTIVIDADES PRESENCIALES HORAS DE LA ASIGNATURA HORAS DE CLASE (A) - Teoría (TE) - Prácticas en Aula (PA) - Prácticas de Laboratorio (PL) - Horas Clínicas (CL) Subtotal horas de clase ACTIVIDADES DE SEGUIMIENTO (B) - Tutorías (TU) - Evaluación (EV) Subtotal actividades de seguimiento Total actividades presenciales (A+B) Trabajo en grupo (TG) Trabajo autónomo (TA) Tutorías No Presenciales (TU-NP) ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Evaluación No Presencial (EV-NP) Total actividades no presenciales HORAS TOTALES

4 6. ORGANIZACIÓN DOCENTE CONTENIDOS TE PA PL CL TU EV TG TA 1 BLOQUE 1. Cálculo Vectorial. Operaciones con vectores Vectores. Expresiones analíticas y matriciales. Operaciones con vectores. Cambio de base de un vector. Cálculo Vectorial. Vectores deslizantes Operaciones con vectores deslizantes. Momento respecto a un punto. Par de vectores. Momento respecto a un eje. Propiedades del Momento. Variación del Momento. Teorema de los Momentos Proyectados. Momento Mínimo. 2º Invariante. Eje Central. Campo de momentos de un sistema de vectores. Traslación de un vector a una línea de acción paralela a la suya. Sistemas de vectores deslizantes. Reducción en un punto. Igualdad y equivalencia de sistemas. Teorema de Varignon. Vectores concurrentes y paralelos. Clasificación. Reducción de sistemas degenerados Fuerzas Leyes De Newton. Mecánica. Definiciones. Sistemas Mecánicos. Clasificación de las fuerzas. Sólido libre y sólido sujeto a enlaces. Esfuerzos externos e internos. Ecuaciones de la Estática y de la Dinámica. Grados de libertad. Fuerzas de contacto. Fuerzas de enlace, de reacción, o de ligadura. Aislamiento de sólido libre. Fuerzas debidas a la Gravitación, a Elementos intermedios. Fuerzas de contacto superficial. Fuerzas en cuerpos funiculares, en poleas, en articulaciones, en empotramientos, en una rótula y en ejes. Referencias y Vectores Sistemas de Referencia. Derivación temporal de vectores. Caso de bases dependientes de un escalar. Rotación Simple y General. Ángulos de Euler. Triedro Intrínseco. Fórmulas de Frenet. Punto Material Movimiento de un Punto Material. Velocidad. Aceleración. Movimiento rectilíneo y circular. Componentes intrínsecas de la velocidad y la aceleración. Radio de Curvatura. Velocidad Tangencial. Coordenadas cilíndricas, polares y esféricas. Movimiento Relativo Velocidades. Aceleraciones. Rotaciones. Sólido Rígido Movimientos del Sólido Rígido. Desplazamiento angular finito e infinitesimal. Ecuaciones del movimiento. Movimiento libre en el espacio. La velocidad angular como invariante. Leyes de campo de velocidades y de aceleraciones. Eje Instantáneo de Rotación y Deslizamiento (E.I.R.D.). Axoides. Clasificación de los movimientos. Movimiento alrededor de un punto fijo: E.I.R., velocidades y aceleraciones. Movimiento de traslación. Movimiento relativo entre dos sólidos rígidos. Movimiento de dos sólidos rígidos en contacto permanente. Movimiento Plano Movimiento plano. Propiedades. Centro Instantáneo de Rotación. (C.I.R.). Rodadura y Deslizamiento. Trayectorias polares: Determinación gráfica y analítica. Velocidad de sucesión. Ley de campo de aceleraciones. Aceleración del C.I.R. Centro Instantáneo de aceleración (C.I.A.). Aceleraciones en contacto con rodadura pura. 16,00 12,00 3,00 0,00 2,00 4,50 0,00 35, a 7 TU- NP EV- NP Semana 4

5 2 BLOQUE 2. Geometría de Masas Centro de masa: figuras planas, teoremas de Guldin. Momento de inercia. Determinación de m.d.i., p.d.i. y radio de giro en coordenadas cartesianas. Teoremas de Steiner. Momento de inercia de un área y de un sólido rígido plano. P.d.i. de una franja diferencial. M.d.i. respecto a un eje cualquiera. Tensor de inercia y direcciones principales. P.d.i. respecto a dos planos cualesquiera ortogonales entre sí. M.d.i., p.d.i. y tensor de inercia respecto a un sistema ortogonal. Elipsoide de inercia. Teoremas de Steiner: expresión tensorial. Direcciones principales de inercia: Caso de figuras planas, caso de simetrías y caso general. Dinámica del Punto Material Sistemas inerciales y no inerciales. Movimiento de un punto material. Problemas directo e inverso. Cinética del punto material: cantidad de movimiento, momento cinético y trabajo y energía cinética. Fuerzas conservativas. Energía potencial. Teoremas de conservación. Dinámica del Sólido Rígido. Ecuaciones Vectoriales Movimiento de un sólido rígido: Fuerza. Referencias. Cantidad de movimiento. Momento cinético y teorema del momento cinético. El vector momento cinético. El vector derivada del momento cinético. Momento cinético. Casos particulares. Teorema del momento cinético. Ecuaciones del movimiento. Dinámica del Movimiento Plano. Rozamiento Movimiento plano de un disco. Rozamiento al deslizamiento. Rozamiento al deslizamiento de disco sobre superficie horizontal. Dinámica del Movimiento alrededor de un Eje Fijo Rotación de un sólido rígido alrededor de un Eje Fijo. Equilibrado con dos masas puntuales. Dinámica del Movimiento alrededor de un Punto Fijo Movimiento de un sólido rígido alrededor de un Punto Fijo. Movimiento de un sólido de revolución alrededor de un Punto Fijo. Ejemplos de efectos giroscópicos. Dinámica del Sólido Rígido. Trabajo y Energía Energía cinética de un sólido rígido. Trabajo realizado por las fuerzas y momentos en un sólido rígido. Teorema de la Energía Cinética o de Fuerzas Vivas en un sólido rígido. Fuerzas que no realizan trabajo en un sólido rígido. Mecánica analítica Ecuaciones de Lagrange para punto material, sistemas de puntos materiales y sólido rígido. 19,00 13,00 3,00 0,00 2,00 4,50 0,00 35, a 15 5

6 TOTAL DE HORAS 35,00 25,00 6,00 0,00 4,00 9,00 0,00 71,00 Esta organización tiene carácter orientativo TE PA PL CL TU EV TG TA TU-NP EV-NP Horas de teoría Horas de prácticas en aula Horas de prácticas de laboratorio Horas Clínicas Horas de tutoría Horas de evaluación Horas de trabajo en grupo Horas de trabajo autónomo Tutorías No Presenciales Evaluación No Presencial 6

7 7. MÉTODOS DE LA EVALUACIÓN Descripción Tipología Eval. Final Recuper. Prácticas Evaluación en laboratorio No No 5,00 % Calif. mínima Duración Fecha realización Condiciones recuperación 0,00 Continua durante el curso La evaluación estará fundamentada en la asistencia y realización, con el debido aprovechamiento de las prácticas programadas para el curso. Actividades Trabajo No No 5,00 Calif. mínima Duración Fecha realización Condiciones recuperación 0,00 Continua durante el curso Dentro de las Actividades se contemplan las entregas de ejercicios y trabajos a través del Aula Virtual o clase. Evaluación Bloque Temático 1 Examen escrito No Sí 45,00 Calif. mínima Duración Fecha realización Condiciones recuperación 0,00 Después de semana 7 En examen final extraordinario Evaluación Bloque Temático 2 Examen escrito Sí Sí 45,00 Calif. mínima Duración Fecha realización Condiciones recuperación 0,00 Después de la semana 14 En examen final extraordinario TOTAL La calificación final de la asignatura será el resultado de realizar la media ponderada de las diferentes notas obtenidas en cada uno de los bloques, sin necesidad de obtener calificación mínima en ninguno de ellos. Cuando la media resultante sea inferior a 5,00 puntos, la recuperación consistirá en un examen global de todos los contenidos en la convocatoria extraordinaria. En ese caso, se mantendrán las calificaciones de las actividades no recuperables. para alumnos a tiempo parcial 100,00 7

8 8. BIBLIOGRAFÍA Y MATERIALES DIDÁCTICOS BÁSICA - Niembro de la Bárcena, J.L. e Iglesias Santamaría, M. "Apuntes de Mecánica. Estática. Teoría y Problemas". - Niembro de la Bárcena, J.L. y Fernández del Rincón, A. "Apuntes de Mecánica. Cinemática. Teoría y Problemas". - Niembro de la Bárcena, J.L. y De Juan de Luna, A.M. "Apuntes de Mecánica. Dinámica. Teoría y Problemas". - Bastero, J. M.; Casellas, J., Curso de Mecánica, Ed. Eunsa. - Agulló Batlle, J. Mecánica de la partícula y del sólido rígido. Publicaciones OK Punt. - Prieto Alberca, Curso de Mecánica Racional. Cinemática y Estática. Dinámica. Aula Documental de Investigación. - A. Bilbao y E. Amezua, "Mecánica Aplicada", - Beer, F. P.; Johnston, E. R., Mecánica vectorial para ingenieros, estática y dinámica, Ed. McGraw Hill - Riley Sturges Ingeniería Mecánica. Estática y Dinámica. Ed. Reverte. - "Working Model3D. Tutorial Guide" - "Working Model3D. User's Manual" Complementaria - Belda Villena Mecánica - Bedford-Fowler Mecánica para Ingeniería - Hibbeller Ingeniería Mecánica. Estática y Dinámica. Ed. Prentice Hall. - Huang, T. C., Mecánica para ingenieros, estática y dinámica, Ed. Fondo Educativo Interamericano - Meriam, J. L., Mecánica, estática y dinámica, Ed. Reverté 9. SOFTWARE PROGRAMA / APLICACIÓN CENTRO PLANTA SALA HORARIO Working Model ETSIIT -4. Lab. Comp. Lab. Comp. 10. COMPETENCIAS LINGÜÍSTICAS Comprensión escrita Comprensión oral Expresión escrita Expresión oral Asignatura íntegramente desarrollada en inglés 8